BIM技术在装配式建筑设计中的研究与探索

BIM技术在装配式建筑设计中的研究与探索

刘湘妃

中国电建市政建设集团有限公司

摘要:伴随着我国城市化进程的不断加快，建筑行业获得了前所未有的发展机遇，但是污染严重、资源消耗大的传统建筑并不符合现代绿色低碳的理念。同样，传统粗放式的建筑项目施工管理模式也无法适应装配式建筑、绿色建筑等新型建筑施工项目发展需要。而基于信息技术的BIM技术能够将建筑的设计、施工、运维等信息集成到一个标准化、系统化、虚拟化的数字化模型之中，相对于传统建筑施工管理模式在提高施工效率、降低成本、保障安全、提高质量等方面发挥着重要作用。因此将BIM技术融入装配式建筑设计管理，以动态化模型来实现装配式建筑施工的精确性和优化程度，对于提升装配式建筑的设计管理水平具有重要作用。

关键词：BIM技术；装配式；建筑设计；应用

引言

BIM技术在建筑行业中得到了广泛应用，它能够协助人们更好地管理建筑工程。特别是在装配式建筑设计中，BIM技术还能利用模型和分析协助设计师更直接地理解建筑内涵，并为他们创造交流和探讨的平台，从而大大提高质量和工作效率。由于运用BIM软件管理系统能实现对各项参数的快速调整，并且由于BIM技术具备数据关联的能力，即可实现技术参数的实时变化，从而大幅提高设计效率，缩短设计周期，为装配式建筑设计的发展带来了强大的支持。

1BIM技术在装配式建筑设计中的重要性

自改革开放以来，我国正处于工业化、城镇化和新农村建设快速发展的历史时期，深入推进建筑节能、绿色发展，加快发展绿色建筑面临难得的历史机遇。目前，我国建设方式仍然还存在发展质量和效益不高等问题，装配式建筑是一种新兴的建筑形式，具有节能、环保、高效等优点，符合我国当今的绿色发展战略，已经成为建筑行业重要的发展方向之一。在科学技术快速发展的背景下，在装配式结构设计的过程中应用BIM已成大势所趋，可以实现检测、深化以及优化设计，为整个设计的过程提供了更加精确的信息和数据，提升整体结构的合理性，更加符合现场施工的标准，有助于提高工程的效率和降低资源的消耗，符合绿色发展。因此，在装配式结构设计中应用BIM技术有着重大作用，对于推进绿色建筑高质量发展有着重大意义。

2BIM技术在装配式建筑设计中的优势

2.1促进协同设计

BIM技术将建筑设计方案通过3D模型进行展示，设计人员和相关参与者可以在同一平台上协同工作、交流和探讨设计方案，提高设计的精度和质量。在装配式建筑设计中，各专业设计可以通过BIM技术进行集成和协调，避免专业之间的误差和冲突，从而实现快速且准确的设计。

2.2模拟施工过程

通过BIM技术，能够将建筑模型转变为实时可视化的形式，模拟施工中的各类情景，预测可能会发生的实际问题，为方案的优化提供可靠的参考。特别是在装配式建筑设计中，BIM技术能够模拟出模块化安装的过程，依据情况对模板加以调节，从而合理提升施工效率和品质。

3BIM技术在装配式建筑设计中的应用

3.1基于BIM技术的装配式建筑工程设计

在传统的建筑CAD设计中，设计结果以平面图呈现，无论是图纸生成，还是图纸的识别、都具有一定难度，其中每个环节出错，都会直接影响总体施工质量。且没有立体直观的影像，对于平面图和构件参数的结合只能通过脑力来完成，如果存在理解偏差，则会影响设计质量，甚至导致设计和施工不符。而利用BIM技术进行装配式建设设计，则可利用其强大的信息处理能力、三维可视化技术，则可有效改善这些问题，还可以通过三维建模，提前进行施工模拟，在模拟中就可以对问题实现早发现、早修改，使设计更加合理。

3.2预制构件深化设计

在装配式建筑项目中，预制构件的深化设计质量直接影响建筑物的结构安全和适用性，因此需要借助BIM技术对预制构件进行深化设计，规避二维设计中的问题，确保项目的顺利进行。根据拆分布置原理，对预制构件进行拆分，考虑预制构件的模数化以及生产、运输、安装等因素，尽量减少预制构件的尺寸规格。针对复杂构件，需考虑构件节点构造及安装顺序，对节点处进行精细设计，提高预制构件生产加工及施工现场安装的连接精度，利用BIM技术导出施工详图指导施工。

3.3生产运输阶段

预制构件的产量大、种类多，因此对于构件生产运输过程的管理尤为重要。利用二维码技术，给生产的预制构件配备具有其信息的二维码，以便项目各参与方实时获取构件的设计、生产、运输、安装、维护等信息，实现对预制构件的精细化管理。在构件生产工序完成后，对预制构件进行检查并实时同步其状态，可通过扫描二维码查看构件是否合格。除此以外，还可对堆放区域设置二维码，通过扫描二维码将构件信息与堆放区域连接起来，实现批量入库出库，同时对运送车辆进行追踪式监管，提高预制构件的生产运输效率。

3.4BIM技术的装配式建筑施工设计

在装配式建筑施工中，由于涉及较多工序，导致施工安排存在一定难度，比如安排不同专业的工序、确定各构件的合理吊装顺序、施工进度安排、设备及材料何时入场等都需要考虑。利用BIM技术就可以在设计阶段提前考虑这些问题，输入相关参数，进行预先的模拟仿真，进行不同工序、不同专业的协调调整，实现包括施工现场的布置、不同专业的安排、施工进度等方面的模拟，从而设计出更加合理的施工安排。

3.5装配式建筑预制构件可视化施工模拟

目前，我国的装配式建筑工程尚处在起步阶段，缺乏经验丰富的技术型人才，参建企业的技术人员一般都是在常规建筑，如整体现浇建筑、砌块建筑等方面具有多年的经验，相比之下，对于装配式建筑的工作经验则明显不足。这就导致一些技术人员对一些装配式建筑的细节，如构件的吊装次序和关键节点的质量控制都不是很清楚，仍然按照常规整体现浇建筑的惯性思维，这势必会对施工质量造成影响，甚至可能导致大批预制构件的损毁，造成极大浪费。借助BIM技术可以实现对建筑施工的模拟仿真，形成三维可视化仿真影响，技术人员就可以检验各部件的起吊次序是否合理，并依据工程模拟实际状况适时地调整各部件的吊装次序。

3.6施工安全管理

BIM技术可以帮助管理施工质量和安全。通过BIM模型，可以对施工过程进行实时监控和检查，及时发现质量和安全问题，并进行整改。同时，可以利用BIM模型进行安全培训和演练，增强施工人员的安全意识和技能。首先，利用BIM模型进行安全风险分析。通过在BIM模型中标注和分析潜在的安全风险和冲突，帮助项目管理人员在项目设计阶段进行安全风险分析，从而识别和评估项目施工过程中可能存在的安全风险，并采取相应的安全措施来预防事故和提高施工安全性。例如，项目管理人员可以利用BIM模型来识别项目施工过程中可能发生坠落事故的区域，并在这些区域设置安全防护措施。

结束语

装配式结构设计中的BIM技术的应用，为该领域带来了前所未有的变革。BIM技术的应用为装配式结构设计领域带来了直观、便捷的交流沟通方式，提升了结构设计方案的整体科学性、合理性和可行性。通过互联网、物联网等技术的进一步探索和应用，可以提升平台的协同功能，实现设计、生产、施工等各个环节的实时沟通和协作，提高工作效率和准确性，还将与生产和施工管理系统建立接口，实现全过程的协同设计与施工。

参考文献

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